PROYECTO DENORMATCNICA SALVADOREA
PNTS 91.93.04:15
Mtodo de ensayo normalizado para determinar el esfuerzo de
compresin en especmenes cilndricos de concreto
CORRESPONDENCIA: Esta Norma es una adopcin idntica (IDT) de la
Norma ASTM C39/C39M14a Standard Test Method for Compressive
Strength of Cylindrical Concrete Specimens. Copyright ASTM
International.100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West
Conshohocken, PA 19429-2959. United States.
Publicado por el Organismo Salvadoreo de Normalizacin (OSN),
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PNTS 91.93.04:15
Derechos Reservados
PROYECTO DE NORMA TCNICA SALVADOREAPNTS 91.93.04:15
NDICEPgina
PRLOGOiiINTRODUCCINiii1ALCANCE12REFERENCIAS NORMATIVAS13RESUMEN
DEL METODO24IMPORTANCIA Y
USO25APARATOS36ESPECMENES77PROCEDIMIENTO88CLCULOS119INFORME1210PRECISIN
Y SESGO13
PRLOGO
El Organismo Salvadoreo de Normalizacin, OSN, es el organismo
nacional responsable de elaborar, actualizar, adoptar, derogar y
divulgar normas tcnicas, de acuerdo a la Ley del Sistema Salvadoreo
para la Calidad, la cual fue publicada en el Diario Oficial No. 158
del 26 de agosto de 2011.
Esta Norma Tcnica Salvadorea ha sido desarrollada de acuerdo con
las reglas establecidas en la NTS ISO/IEC DIRECTIVA 2.
El Comit Tcnico de Normalizacin de Materiales para la
Construccin. Concreto. N93, fue el responsable del desarrollo de
esta Norma Tcnica titulada NTS 91.93.04:15; Mtodo de ensayo
normalizado para determinar el esfuerzo de compresin en especmenes
cilndricos de concreto., para lo cual participaron las entidades
que se mencionan a continuacin:
ENTIDADES PARTICIPANTES
Defensora del Consumidor
Fundacin ISCYC
Holcim El Salvador
Universidad de El Salvador - UES
Organismo Salvadoreo de Normalizacin - OSN
INTRODUCCIN
La presente Norma Tcnica Salvadorea trata sobre el resumen del
mtodo, su significacin y uso, los aparatos, especmenes,
procedimiento, clculos, reporte, precisin y sesgo del mtodo de
ensayo para la determinacin del esfuerzo de compresin en especmenes
cilndricos de concreto.
PROYECTO DE NORMA TCNICA SALVADOREAPNTS 91.93.04:15
ALCANCE
Esta Norma Tcnica Salvadorea cubre la determinacin de la
resistencia a la compresin de los especmenes cilndricos de concreto
tales como cilindros moldeados y ncleos extrados. Este mtodo est
limitado a concretos que tienen una densidad superior a 800 kg/m3
[50 lb/pie3].
Los valores indicados en unidades SI o en unidades pulgada-libra
han de ser considerados como los estndares. Los valores indicados
en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes; por lo
tanto, cada sistema debe ser utilizado independientemente del otro.
Combinar los valores de los dos sistemas puede resultar en una no
conformidad con la norma.
Esta norma no pretende dirigir todas las inquietudes sobre
seguridad, si las hay, asociadas con su utilizacin. Es
responsabilidad del usuario de esta norma establecer prcticas
apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de
las limitaciones reguladoras antes de su uso. (Advertenciase debe
proporcionar los medios para contener los fragmentos de concreto
durante el rompimiento repentino de los especmenes. La tendencia
para la ruptura repentina aumenta con el incremento de la
resistencia del concreto y es ms probable cuando la mquina de
ensayos es relativamente flexible). Las precauciones de seguridad
dadas en el Manual de ensayos de agregados y concretos son
recomendadas.
El texto de esta norma cita notas y notas al pie que
proporcionan material explicativo y no se considerarn como
requisitos de la norma.
REFERENCIAS NORMATIVAS
1. Normas ASTM[footnoteRef:1]: [1: O en su versin de Norma
Tcnica Salvadorea]
C42/C42M Test Method for Obtaining and Testing Drilled Cores and
Sawed Beams of Concrete;
C192/C192M Practice for Making and Curing Concrete Test
Specimens in the Laboratory;
C617 Practice for Capping Cylindrical Concrete Specimens;
C670 Practice for Preparing Precision and Bias Statements for
Test Methods for Construction Materials;
C873 Test Method for Compressive Strength of Concrete Cylinders
Cast in Place in Cylindrical Molds;
C1077 Practice for Agencies Testing Concrete and Concrete
Aggregates for Use in Construction and Criteria for Testing Agency
Evaluation;
C1231/C1231M Practice for Use of Unbonded Caps in Determination
of Compressive Strength of Hardened Concrete Cylinders;
E4 Practices for Force Verification of Testing Machines;
E74 Practice of Calibration of Force-Measuring Instruments for
Verifying the Force Indication of Testing Machines.
Manual of aggregate and Concrete Testing.
Normas NTS
1. NTS 91.93.01:14 Prctica normalizada para elaboracin y curado
de especmenes de ensayo de concreto en la obra (ASTM
C31/C31M-12)
RESUMEN DEL METODO
2. Esta Norma Tcnica Salvadorea consiste en la aplicacin de una
carga de compresin axial a los cilindros moldeados o ncleos a una
velocidad que est dentro del alcance prescrito hasta que ocurre la
falla. La resistencia a la compresin del espcimen se calcula
dividiendo la carga mxima obtenida durante el ensayo por el rea de
la seccin transversal del espcimen.
IMPORTANCIA Y USO
3. Se debe tener cuidado en la interpretacin del significado de
las determinaciones de resistencia a la compresin por este Norma,
dado que la resistencia no es una propiedad fundamental o intrnseca
del concreto fabricado con los materiales dados. Los valores
obtenidos dependern del tamao y la forma del espcimen, la
dosificacin, procedimientos de mezclado, los mtodos de muestreo,
moldeo, fabricacin, de la edad, temperatura, y las condiciones de
humedad durante el curado.
Este Norma o es usada para determinar la resistencia a la
compresin de especmenes cilndricos preparados y curados de acuerdo
con las Prcticas ASTM C192/C192M, C617, y C1231/C1231M y los mtodos
de ensayo ASTM C42/C42M y C873 y la Norma NTS 91.93.01:14.
Los resultados de este mtodo de ensayo son usados como base para
el control de calidad de las operaciones de dosificacin, mezclado,
y colocacin del concreto; determinacin del cumplimiento de las
especificaciones; control para la evaluacin de la efectividad de
aditivos; y usos similares.
El individuo que ensaye los cilindros de concreto para el ensayo
de aceptacin debe cumplir los requisitos de tcnico de laboratorio
de concreto de la Prctica ASTM C1077, incluyendo un examen donde se
requiera una demostracin del desempeo que es evaluado por un
examinador independiente.La certificacin equivalente a las guas
mnimas para Tcnico de Laboratorio de Concreto de ACI, Nivel I o
Tcnico de Ensayo de Resistencia de Concreto de ACI, satisfacen este
requisito.
APARATOS
4. Mquina de Ensayo
La mquina de ensayo debe ser de un tipo que tenga suficiente
capacidad y sea capaz de proveer los rangos de carga prescritas en
7.5.
1. 2. 3. 4. 5. 5.1. Verifique la calibracin de las mquinas de
ensayo de acuerdo con la prctica ASTM E4, excepto que el rango de
carga verificado debe ser como se requiere en 5.3. La verificacin
es requerida bajo las siguientes condiciones:
1. 2. 3. 4. 5. 5.1. 5.1.1. Como mnimo anualmente, pero sin
exceder los 13 meses,
En la instalacin original o inmediatamente despus de su
traslado,
Inmediatamente despus de efectuar reparaciones o ajustes que
afecten la operacin del sistema de aplicacin de fuerza o los
valores mostrados en el sistema de indicacin de carga, excepto en
los ajustes de cero que compensan la masa de los bloques de apoyo o
los especmenes, o ambos, o,
Cada vez que haya una razn para sospechar de la exactitud de las
cargas indicadas.
Diseo
El diseo de la mquina debe incluir las siguientes
caractersticas:
5.1.2. La mquina debe ser motorizada y debe aplicar la carga
continuamente ms que intermitentemente, y sin impacto. Si solo
tiene una velocidad de carga (cumpliendo los requisitos de 7.5),
deber ser provista con un medio suplementario para cargar a una
velocidad adecuada para la verificacin. Este medio suplementario de
carga puede ser motorizado o manual.
El espacio provisto para los especmenes de ensayo debe ser lo
suficientemente grande para acomodar, en una posicin legible, un
dispositivo de calibracin elstico que tenga la suficiente capacidad
para cubrir el rango de carga potencial de la mquina de ensayo y
que cumpla con los requisitos de la Prctica ASTM E74. Los tipos de
dispositivos de calibracin elsticos ms generalmente disponibles y
ms comnmente usados para este propsito son los anillos de
calibracin circulares o las celdas de carga. Precisin
La precisin de la mquina de ensayo debe estar de acuerdo con las
siguientes disposiciones:
5.1.3. El porcentaje de error de las cargas dentro del rango de
uso propuesto para la mquina de ensayo no debe exceder 1,0 % de la
carga indicada.
La precisin de la mquina de ensayo debe ser verificada aplicando
cinco ensayos de carga en cuatro incrementos aproximadamente
iguales en orden ascendente. La diferencia entre cualquiera de dos
ensayos sucesivos de carga no debe exceder de un tercio de la
diferencia entre los ensayos de carga mxima y carga mnima.
La carga de ensayo indicada por la mquina de ensayo y la carga
aplicada calculada a partir de las lecturas del dispositivo de
verificacin deben ser registradas en cada punto del ensayo. Calcule
el error, E, y el porcentaje de error, EP, para cada punto de estos
datos de esta manera:
Donde:
A = la carga, kN [lbf] indicada por la mquina que es verificada,
y
B = la carga aplicada, kN [lbf] determinada por el dispositivo
de calibracin.
El informe sobre la verificacin de una mquina de ensayo debe
establecer dentro de qu rango de carga se encontr que cumple con
los requisitos de especificacin, ms que informar una aceptacin o un
rechazo general. En ningn caso debe ser declarado el rango de
carga, incluyendo cargas debajo del valor que es 100 veces el
cambio ms pequeo de carga estimable, en el mecanismo indicador de
carga de la mquina de ensayo o cargas dentro de la porcin del rango
debajo del 10 % de la mxima capacidad del rango.
En ningn caso debe ser declarado el rango de carga incluyendo
cargas fuera del rango de cargas aplicadas durante el ensayo de
verificacin.
La carga indicada por una mquina de ensayo no debe ser corregida
ni por clculos ni por el uso de un diagrama de calibracin para
obtener valores dentro de la variacin admisible requerida.
La mquina de ensayo debe estar equipada con dos bloques de apoyo
de acero con caras endurecidas (Nota 3), uno de los cuales es un
bloque de asiento esfrico que se apoyar sobre la superficie
superior del espcimen, y el otro un bloque slido sobre el cual se
apoyar el espcimen. Las caras de apoyo de los bloques deben tener
una dimensin mnima de al menos 3 % mayor que el dimetro del
espcimen que ser ensayado. Excepto los crculos concntricos
descritos abajo, las caras de apoyo no deben desviarse de un plano
por ms de 0,02 mm [0,001 pulg.] en cualquiera 150 mm [6 pulg.] de
los bloques de 150 mm [6 pulg.] de dimetro o mayor, o por ms de
0,02 mm [0,001 pulg] en el dimetro de cualquier bloque ms pequeo; y
los bloques nuevos deben ser fabricados dentro de la mitad de esta
tolerancia. Cuando el dimetro de la cara de apoyo del bloque de
asiento esfrico excede el dimetro del espcimen por ms de 13 mm [0,5
pulg.], deben grabarse crculos concntricos de no ms de 0,8 mm [0,03
pulg.] de profundidad y no ms de 1 mm [0,04 pulg.] de ancho para
facilitar un centrado adecuado.
Es conveniente que las caras de apoyo de los bloques usadas para
el ensayo de compresin del concreto posean una dureza Rockwell de
no menos de 55 HRC. 5.2. Los bloques de apoyo inferior deben
cumplir los siguientes requisitos:
5.2. El bloque de apoyo inferior est especificado con el
objetivo de proveer una superficie fcilmente fresable para el
mantenimiento de las condiciones de superficie especificadas (Nota
4). Las superficies superiores e inferiores deben ser paralelas
entre s. Si la mquina de ensayo est diseada para que la platina por
s sola sea fcilmente mantenida en la condicin de la superficie
especificada, no se requiere un bloque inferior. Su dimensin
horizontal mnima debe ser como mnimo 3 % mayor que el dimetro del
espcimen a ser ensayado. Los crculos concntricos como se los
describe en 5.2 son opcionales en el bloque inferior. El bloque
inferior puede ser asegurado a la platina de la mquina de
ensayo.
El centrado final debe ser hecho respecto al boque esfrico
superior. Cuando el bloque de apoyo inferior es usado para asistir
el centrado del espcimen, el centro de los aros concntricos, cuando
se provee, o el centro del bloque en s mismo debe estar
directamente debajo del centro de la cabeza esfrica. Se deben tomar
provisiones en la platina de la mquina para asegurar tal
posicin.
El bloque de apoyo inferior debe ser de al menos de 25 mm [1
pulg.] de espesor cuando es nuevo, y al menos de 22,5 mm [0,9 pulg]
de espesor despus de cualquier operacin de tratamiento
superficial.
El bloque de apoyo de asiento esfrico debe cumplir los
siguientes requisitos:
5.2.1. El dimetro mximo de la cara de apoyo del bloque de
asiento esfrico suspendido no debe exceder los valores dados en la
siguiente Tabla:
Dimetro mximo de especmenes de ensayomm [pulg]Dimetro de la cara
de apoyo mm [pulg]
50 [2]105 [4]
75 [3]130 [5]
100 [4]165 [6,5]
150 [6]255 [10]
200 [8]280 [11]
Se permiten las caras de apoyo cuadradas, si el dimetro del
crculo inscrito ms grande posible no excede los dimetros
anteriores. El centro de la esfera debe coincidir con la superficie
de la cara de apoyo dentro de una tolerancia de 5 % del radio de la
esfera. El dimetro de la esfera debe ser al menos el 75 % del
dimetro del espcimen que ser ensayado.
La esfera y la cuenca deben ser diseados para que el acero en el
rea de contacto no las deforme permanentemente cuando sea cargada a
la capacidad de la mquina de ensayo. El rea de contacto preferida
es en forma de anillo (descrita como rea de apoyo preferida) como
se muestra en la Fig. 1.
Al menos cada seis meses, o como sea especificado por el
fabricante de la mquina de ensayo, las superficies curvadas de la
cuenca y de la parte esfrica deben ser mantenidas limpias y deben
ser lubricadas con un aceite de tipo petrleo como el aceite
convencional para motores, y no con una grasa de tipo de
presin.
Para asegurar el asiento uniforme, la cabeza de asiento esfrico
est diseada para inclinarse libremente, ya que entra en contacto
con la parte superior del espcimen. Despus del contacto, rotacin
adicional es indeseable. La friccin entre la cuenca y la porcin
esfrica de la cabeza provee la restriccin contra una mayor rotacin
durante la carga. Se ha demostrado que el aceite de tipo petrleo
tal como el aceite de motor convencional, permite desarrollar la
friccin necesaria. Las grasas de tipo de presin pueden reducir la
friccin deseada y permitir la rotacin no deseada de la cabeza
esfrica y no debe ser utilizado a menos que sea lo recomendado por
el fabricante de la mquina de ensayo.
Si el radio de la esfera es ms pequeo que el radio del espcimen
ms grande a ser ensayado, la parte de la cara de apoyo que se
extiende ms all de la esfera debe tener un espesor no menor que la
diferencia entre el radio de la esfera y el radio del espcimen. La
dimensin mnima de la cara de apoyo debe ser al menos tan grande
como el dimetro de la esfera (Ver Fig. 1).
1. Debe ser hecha la previsin para mantener la bola en la cuenca
y para mantener la unidad completa en la mquina de ensayos.
Bosquejo esquemtico de un bloque esfrico tpico de aplicacin de
carga
La parte mvil del bloque de apoyo debe ser estrechamente
mantenida en el asiento esfrico, pero el diseo debe ser tal que la
cara de apoyo pueda ser rotada libremente e inclinada al menos 4 en
cualquier direccin.
Si la parte esfrica del bloque de apoyo superior es un diseo de
dos piezas compuesto de una parte esfrica y un una placa de apoyo,
debe proveer un medio mecnico para asegurar que la parte esfrica
est fija y centrada sobre la placa de apoyo.Indicacin de Carga:
5.3. Si la carga de una mquina de compresin usada en los ensayos
de concreto es registrada en un cuadrante, el cuadrante debe estar
provisto con una escala graduada que sea legible al menos al 0,1 %
ms cercano de la escala completa de carga (Nota 8). El cuadrante
debe ser legible dentro del 1 % de la carga indicada en cualquier
nivel de carga dado dentro del rango de carga. En ningn caso se
debe considerar que el rango de carga de un cuadrante incluye
cargas debajo del valor que es 100 veces el cambio de carga ms
pequeo que puede ser ledo en la escala. Debe proveerse con la
escala, una lnea de graduacin igual a cero y as numerada. La aguja
del cuadrante debe tener la longitud suficiente para alcanzar las
lneas de graduacin; el ancho del extremo de la aguja no debe
exceder la distancia libre entre las graduaciones ms pequeas. Cada
cuadrante debe estar equipado con un ajuste a cero, ubicado fuera
de la caja del cuadrante y fcilmente accesible desde el frente de
la mquina, mientras se observa la marca de cero y la aguja del
cuadrante. Cada cuadrante debe estar equipado con un dispositivo
adecuado que todas las veces, hasta el reinicio, indicar dentro del
1 % de exactitud, la mxima carga aplicada al espcimen.
1. Se considera que la legibilidad es 0,5 mm [0,02 pulg.] a lo
largo del arco descrito por el extremo de la aguja. Adems, una
mitad del intervalo de la escala es legible con certeza razonable
cuando el espaciamiento en el mecanismo indicador de carga est
entre 1 mm [0,04 pulg.] y 2 mm [0,06 pulg.]. Cuando el
espaciamiento est entre 2 mm y 3 mm [0,06 pulg. y 0,12 pulg.], un
tercio del intervalo de la escala es legible con certeza razonable.
Cuando el espaciamiento es 3 mm [0,12 pulg.] o ms, un cuarto del
intervalo de la escala es legible con certeza razonable.
Si la carga de la mquina de ensayo se indica en forma digital,
la pantalla numrica debe ser lo suficientemente grande para ser
leda fcilmente. El incremento numrico debe ser igual o menor que el
0,10 % de la escala de carga completa de un rango de carga dado. En
ningn caso el rango de carga verificado debe incluir cargas menores
que el mnimo incremento numrico multiplicado por 100. La precisin
de la carga indicada debe estar dentro del 1,0 % de cualquier valor
mostrado dentro del rango de carga verificado. Se deben tomar
precauciones para ajustar e indicar el verdadero cero en la carga
cero. Debe proveerse un indicador de carga mxima que todas las
veces hasta su reinicio, indique, dentro del 1 % de la precisin del
sistema, la carga mxima aplicada al espcimen
La documentacin de la calibracin y el mantenimiento de la mquina
de ensayo deben estar en concordancia con la Practica ASTM
C1077.
ESPECMENES
5. Los especmenes no deben ser ensayados si cualquier dimetro
individual de un cilindro difiere de cualquier otro dimetro del
mismo cilindro en ms del 2 %.
Esto puede ocurrir cuando los moldes de un solo uso son daados o
deformados durante el envo, cuando los moldes de un solo uso
flexibles son deformados durante el moldeo, o cuando la perforadora
de ncleos se desplaza o desva durante la perforacin. .
Previo al ensayo, ningn extremo de los especmenes de ensayo debe
apartarse de la perpendicularidad a los ejes en ms de 0,5
(aproximadamente equivalente a 1 mm en 100 mm [0,12 pulg. en 12
pulg]). Los extremos de los especmenes de ensayo de compresin que
no sean planos dentro de 0,050 mm [0,002 pulg.] deben ser aserrados
o esmerilados para cumplir aquella tolerancia, o nivelados de
acuerdo tanto con la Prctica ASTM C617 o, cuando se permita, con la
Practica ASTM C1231/C1231M. El dimetro usado para calcular la
seccin transversal del espcimen de ensayo debe ser determinado al
0,25 mm [0,01 pulg] ms cercano, promediando dos dimetros medidos en
ngulos rectos uno del otro a la altura media del espcimen.
No se prohbe que el nmero de los cilindros individuales medidos
para determinacin del dimetro promedio se reduzca a uno por cada
diez especmenes, o tres especmenes, por da, el que sea mayor, si se
conoce que todos los cilindros han sido hechos de un solo lote de
moldes reusables o moldes de un solo uso que consistentemente
producen especmenes de dimetros promedio dentro de un rango de 0,5
mm [0,02 pulg.]. Cuando los dimetros promedio no caen dentro del
rango de 0,5 mm [0,02 pulg.] o cuando los cilindros no estn hechos
de un solo lote de moldes, cada cilindro ensayado debe ser medido y
este valor usado en el clculo de la resistencia a la compresin
unitaria de ese espcimen. Cuando los dimetros son medidos a una
frecuencia reducida, las secciones transversales de todos los
cilindros ensayados en ese da deben ser calculadas a partir del
promedio de los dimetros de los tres o ms cilindros que representen
el grupo ensayado ese da.
Si el comprador de los servicios de ensayo pide una medicin de
la densidad de los especmenes de ensayo, determinar la masa de los
especmenes antes de nivelarlos. Quitar cualquier humedad
superficial con una toalla y medir la masa del espcimen usando una
balanza o escala que sea exacta dentro del 0,3 % de la masa que est
siendo medida. Medir la longitud del espcimen al 1mm [0,05 pulg] ms
cercano en tres posiciones espaciadas regularmente alrededor de la
circunferencia. Calcule la longitud promedio y registre al 1 mm
[0,05 pulg] ms cercano. Alternativamente, determinar la densidad
del cilindro pesando el cilindro en el aire y despus de sumergido
en el agua a 23,0 2,0 C [73,5 3,5 F], y computando el volumen de
acuerdo a 8.3.1.
Cuando no se requiere la determinacin de la densidad y la
relacin de la longitud al dimetro es menor que 1,8 o mayor que 2,2,
mida la longitud del espcimen al 0,05 D ms cercano.
PROCEDIMIENTO
5.4. 6. Los ensayos de compresin de especmenes curados en aire
hmedo deben ser hechos tan pronto como sea prctico despus de
sacarlos del almacenamiento hmedo.
Los especmenes de ensayo deben ser mantenidos hmedos por
cualquier mtodo conveniente durante el perodo entre que se sacan
del almacenamiento hmedo y el ensayo. Deben ser ensayados en
condicin hmeda.
Todos los especmenes de ensayo para una edad de ensayo dada
deben romperse dentro de las tolerancias de tiempo admisibles,
prescritas como sigue:
Edad de ensayoTolerancia admisible
24 horas 0,5 horas o 2,1 %
3 das2 horas o 2,8 %
7 das6 horas o 3,6 %
28 das20 horas o 3,0 %
90 das2 das 2,2 %
Colocacin del Espcimen
Coloque el bloque de apoyo plano (inferior), con su cara
endurecida hacia arriba, sobre la mesa o platina de la mquina de
ensayo directamente debajo del bloque de apoyo de asiento esfrico
(superior). Limpie las caras de apoyo de los bloques superior e
inferior y del espcimen de ensayo y coloque el espcimen de ensayo
sobre el bloque de apoyo inferior. Si se usan cabezales no
adheribles, limpie las caras de apoyo del anillo(os) retenedor(es)
y centre el cabezal o cabezales sobre el cilindro. Alinee
cuidadosamente el eje del espcimen con el centro de empuje del
bloque de asiento esfrico.
6. 7. 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. Verificacin de Cero y Asentamiento del
Bloque
Previo al ensayo del espcimen, verifique que el indicador de
carga est colocado en cero. En los casos en los que el indicador no
est adecuadamente colocado en cero, ajuste el indicador (Nota 10).
Despus de colocar el espcimen en la mquina, pero previo a aplicarle
la carga, incline manualmente y suavemente la parte mvil del bloque
de asiento esfrico, de modo que su cara de asiento quede paralela
al tope del espcimen de ensayo.
La tcnica usada para verificar y ajustar el indicador de carga a
cero variar dependiendo del fabricante de la mquina. Consulte el
manual del propietario o de calibracin de la mquina de compresin
para una tcnica adecuada.
Verificacin de la alineacin al utilizar cabezales no
adheribles
Si se utilizan cabezales no adheribles, verifique la alineacin
del espcimen despus de la aplicacin de la carga, pero antes de
llegar al 10% del esfuerzo anticipado del espcimen. Compruebe que
el eje del cilindro no se aparta del vertical en ms de 0,5 (Nota
11) y que los extremos del cilindro estn centrados en los anillos
de retencin. Si la alineacin del cilindro no cumple con estos
requisitos, libere la carga, y recentre cuidadosamente la muestra.
Vuelva a aplicar la carga y vuelva a comprobar el centrado y la
alineacin del espcimen .Es permisible una pausa en la aplicacin de
carga para verificar la alineacin del cilindro.
Un ngulo de 0,5 es igual a una pendiente de aproximadamente 1 mm
en 100 mm [1/8 pulg. en 12 pulg.].
Velocidad de Carga
Aplicar la carga continuamente y sin impacto.
7.5. La carga debe aplicarse a una velocidad de movimiento
(medida desde la platina a la cruceta) correspondiente a una
velocidad de esfuerzo sobre el espcimen de 0,25 0,05 MPa/s [35 7
psi/s] (ver Nota 12). La velocidad de movimiento designada debe ser
mantenida al menos durante la ltima mitad de la fase de carga
anticipada. Para una mquina de ensayo milimtrica o de
desplazamiento controlado, ser necesario un ensayo preliminar para
establecer la velocidad de movimiento requerida para lograr la
velocidad de esfuerzo especificada. La velocidad de movimiento
requerida depender del tamao del espcimen de ensayo, del mdulo
elstico del concreto, y de la rigidez de la mquina de ensayo.
Durante la aplicacin de la primera mitad de la fase de carga
anticipada, debe ser permitida una velocidad de carga mayor. La
velocidad de carga mayor debe ser aplicada de manera controlada de
modo tal que el espcimen no est sometido a una carga de
impacto.
No haga ajustes en la velocidad de movimiento (desde la platina
a la cruceta) cuando est siendo alcanzada la carga ltima y la
velocidad de esfuerzo decrece debido a fisuracin en el
espcimen.
Aplicar la carga de compresin hasta que el indicador de carga
muestre que la carga est decreciendo progresivamente y el espcimen
muestre un patrn de fractura bien definido (Tipos 1 a 4 en Fig. 2).
Para una mquina de ensayo equipada con un detector de rotura de
espcimen, est prohibido el apagado automtico de la mquina de ensayo
hasta que la carga haya cado a un valor que sea menor que el 95 %
de la carga pico. Cuando se ensaya con cabezales no adheribles, una
fractura en la esquina, similar a los modelos Tipo 5 o 6 mostrados
en la Fig. 2 puede ocurrir antes que haya sido alcanzada la
capacidad ltima del espcimen. Continuar comprimiendo el espcimen
hasta que el usuario est seguro de que se ha alcanzado la capacidad
ltima. Registrar la carga mxima soportada por el espcimen durante
el ensayo, y anotar el tipo de modelo de fractura de acuerdo a la
Fig. 2. Si el modelo de fractura no es uno de los modelos tpicos
mostrados en la Fig. 2, bosqueje y describa brevemente el modelo de
fractura. Si la resistencia medida es menor de lo esperado, examine
el concreto fracturado y anote la presencia de vacos de aire
grandes, evidencia de segregacin, si las fracturas pasan
predominantemente alrededor o a travs de las partculas de agregado
grueso, y verifique si las preparaciones de los extremos fueron de
acuerdo con la Prcticas ASTM C617 o C1231/C 1231M.
Tipo 1Tipo 2Tipo 3
Conos bien formados en ambos extremos y menos de 25 mm de la
grieta a travs del cabezalCono bien formado en un extremo, grietas
verticales a travs del cabezal, cono no bien definido en el otro
extremoAgrietamiento vertical columnar a travs de ambos extremos.
Conos no bien formados
Tipo 4Tipo 5Tipo 6
Fractura diagonal sin agrietamiento a travs de los extremos,
golpearlo con un martillo para distinguirlo del tipo 1Fracturas
laterales en la parte de arriba o abajo (ocurren comnmente con
cabezales no adheribles)Similar al tipo 5 pero el extremo del
cilindro es puntiagudo
Patrones esquemticos de fracturas tpicas
CLCULOS 7. Calcular la resistencia a la compresin del espcimen
dividiendo la carga mxima soportada por el espcimen durante el
ensayo por el promedio del rea de la seccin transversal determinado
como se describe en la Seccin 6 y exprese el resultado a los 0,1
MPa [10 psi] ms cercanos.
Si la relacin de longitud a dimetro del espcimen es de 1,75 o
menos, corregir el resultado obtenido en 8.1 multiplicando por el
factor de correccin apropiado mostrado en la siguiente tabla (ver
Nota 13): L/D1,751,501,251,00
Factor0,980,960,930,87
Usar interpolacin para determinar los factores de correccin para
los valores L/D intermedios entre los valores dados en esta
tabla.
Los factores de correccin dependen de varias condiciones tales
como condiciones de humedad, nivel de resistencia, y mdulo de
elasticidad. Los valores promedio son los mostrados en la tabla.
Estos factores de correccin se aplican a concreto de baja densidad
entre 1 600 y 1 920 kg/m3 [100 y 120 lb/pie3] y a concreto de
densidad normal. Son aplicables al concreto seco o empapado al
momento de su ensayo y para resistencias nominales de concreto
desde 14 a 42 MPa [2 000 a 6 000 psi]. Para resistencias mayores a
42 MPa [6 000 psi] los factores de correccin pueden ser mayores que
los valores listados arriba[footnoteRef:2]. [2: Bartlett, F.M. y
MacGregor, J.G., Effect of Core Length-to-Diameter Ratio on
Concrete Core Strength, ACI Materials Journal, Vol 91, N 4, Julio-
Agosto, 1994, pp. 339-348]
8. 8.1. 8.2. 8.3. Cuando sea requerido, calcule la densidad del
espcimen a 10 kg/m3 [1 lb/pie] ms cercanos como sigue:
Donde:
W = Masa del espcimen, kg [lb], y
V = Volumen del espcimen, calculado a partir del dimetro
promedio y la longitud promedio, o de pesar el cilindro en el aire
y sumergido, m3 [pie3]. Cuando el volumen sea determinado por el
peso sumergido, calcule el volumen de la siguiente manera:
Donde:
Ws = Masa aparente del espcimen sumergido, kg (lb), y
Yw = Densidad del agua a 23 C [73,5 F] = 997,5 kg/m3 [62,27
lb/pie]
INFORME 8. Proporcione la siguiente informacin:
9. 9.1. Nmero de identificacin,
Dimetro promedio medido (y longitud medida, si se encuentra
fuera del rango de 1,8 D a 2,2 D), en milmetros [pulgadas],
rea de seccin transversal, en milmetros cuadrados [pulgadas
cuadradas],
Carga mxima, en kilonewtons [libras-fuerza],
Resistencia a la compresin calculada a los 0,1 MPa [10 lb/pulg]
ms cercanos,
Tipo de fractura, si es diferente que el cono habitual (ver Fig.
2),
Defectos ya sea en el espcimen o en el cabezal,
Edad del espcimen,
Cuando se determine, la densidad al ms cercano 10 kg/m3 [1
lb/pulg3].
PRECISIN Y SESGO
9. Precisin
10. 10.1. Precisin dentro del ensayo
La siguiente tabla provee la precisin dentro del ensayo de
pruebas de cilindros de 150 mm por 300 mm [6 pulg. por 12 pulg.] y
de 100 mm por 200 mm [4 pulg. por 8 pulg.]hechos de una muestra de
concreto bien mezclada, bajo condiciones de laboratorio y bajo
condiciones de campo. (Ver el apartado 10.1.2).
Coeficiente de Variacin 3Rango aceptable[footnoteRef:3] de
resistencias de cilindros individuales [3: Estas cifras
representan, respectivamente, los lmites (1s%) y (d2s%) como se
describe en la prctica ASTM C670.]
2 cilindros3 cilindros
150 mm por 300 mm [6 pulg. por 12 pulg.]
Condiciones de laboratorio2,4 %6,6 %7,8 %
Condiciones de campo2,9 %8,0 %9,5 %
100 mm por 200 mm [4 pulg. por 8 pulg.]
Condiciones de laboratorio3,2 %9,0 %10,6 %
El coeficiente de variacin dentro del ensayo representa la
variacin estimada de la resistencia medida en cilindros compaeros
preparados de la misma muestra de concreto y ensayados en un
laboratorio a la misma edad. Los valores dados para el coeficiente
de variacin dentro del ensayo de cilindros de 150 mm por 300 mm [6
pulg. por 12 pulg.] son aplicables a resistencias en compresin
entre 15 MPa y 55 MPa [2 000 psi y 8 000 psi] y tambin para
cilindros de 100 mm por 200 mm [4 pulg. por 8 pulg.] son aplicables
para resistencias en compresin entre 17 MPa y 32 MPa [1 500 psi y 4
700 psi]. El coeficiente de variacin dentro del ensayo de cilindros
de 150 mm por 300 mm [6 pulg. por 12 pulg.] son derivados de datos
de muestras de concreto del CCRL para condiciones de laboratorio y
una coleccin de 1 265 reportes de ensayo de 225 laboratorios de
ensayo comerciales en 1978. El coeficiente de variacin dentro del
ensayo de cilindros de 100 mm por 200 mm [4 pulg. por 8 pulg.] son
derivados de datos de muestras de concreto del CCRL para
condiciones de laboratorio.
Precisin multilaboratorio. El coeficiente de variacin
multilaboratorio para resultados de ensayos de resistencia en
compresin de cilindros de 150 mm por 300 mm [6 pulg. por 12 pulg.]
obtenida es de 5,0 %3, por lo tanto, los resultados de ensayos
correctamente conducidos por dos laboratorios sobre especmenes
preparados de la misma muestra de concreto se estima que no deben
diferir por ms de 14 %3 del promedio (ver nota 14). Un resultado
del ensayo de resistencia es el promedio de dos cilindros ensayados
a la misma edad.
La precisin multilaboratorio no incluye las variaciones
asociadas con diferentes operadores preparando especmenes de ensayo
por particin o muestras independientes de concreto. Se espera que
estas variaciones incrementen el coeficiente de variacin
multilaboratorio.
Los datos multilaboratorio fueron obtenidos de seis rondas de
programas inter laboratorios separadas y organizadas de ensayos de
resistencia donde se preparan especmenes cilndricos de 150 mm por
300 mm [6 pulg. por 12 pulg.] en un nico sitio y se ensayan por
diferentes laboratorios. El rango promedio de la resistencia de
estos programas fue de 17 MPa a 90 MPa [2 500 psi a 13 000
psi].
Sesgo
Ya que no existe ningn material de referencia aceptado, no se
expresa l sesgo.
Organismo Salvadoreo de Normalizacin (OSN)1 Calle Poniente y
Final 41 Av. Norte No. 18.Colonia Flor Blanca, San Salvador, El
Salvador. C.A.
NTS 91.93.04:15
ICS 91.100.30
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